提速近10倍!基于深度学习的全基因组选择新方法来了******
近日,中国农业科学院作物科学研究所、三亚南繁研究院大数据智能设计育种创新团队联合多家单位提出利用植物海量多组学数据进行全基因组预测的深度学习方法, 可以实现育种大数据的高效整合与利用,将助力深度学习在全基因组选择中的应用,为智能设计育种及平台构建提供有效工具。相关研究成果发表在《分子植物(Molecular Plant)》上。
全基因组选择作为新一代育种技术,通过构建预测模型,根据基因组估计育种值进行早期个体的预测和选择,从而缩短育种世代间隔,加快育种进程,节约成本,推动现代育种向精准化和高效化方向发展。
统计模型作为全基因组选择的核心,极大地影响了全基因组预测的准确度和效率。传统预测方法基于线性回归模型,难以捕捉基因型和表型间的复杂关系。
相较于传统模型,非线性模型(如深度网络神经)具备分析复杂非加性效应的能力,人工智能和深度学习算法为解决大数据分析和高性能并行运算等难题提供了新的契机,深度学习算法的优化将会提高全基因组选择的预测能力。
该研究团队以玉米、小麦和番茄3种作物的4种不同维度的群体数据为测试材料,通过创新深度学习算法框架开发了全基因组选择新方法。
与其他五种主流预测方法相比,该方法有以下优点: 可以利用多组学数据开展全基因组预测;算法设计中包含批归一化层、回调函数和校正线性激活函数等结构,可以有效降低模型错误率,提高运行速度;预测精度稳健,在小型数据集上的表现与目前主流预测模型相当,在大规模数据集上预测优势更加明显;计算时间与传统方法相近,比已有深度学习方法提速近10倍;超参数调整对用户更加友好。
该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、海南崖州湾种子实验室和中国农业科学院科技创新工程等项目的支持。
学术支持
中国农业科学院作物科学研究所
记者
宋雅娟
习主席在达沃斯论坛这样破解时代之问******
一样的达沃斯风雪,不一样的世界风云。
时隔三年,各国嘉宾再次来到冬季的瑞士小镇达沃斯,参加于当地时间16日开始的世界经济论坛2023年年会。历经新冠疫情、乌克兰危机升级等重大事件,人们更加深刻地认识到,世界之变、时代之变、历史之变正以前所未有的方式展开。
全球经济脆弱、地缘政治紧张、全球治理缺失、粮食和能源危机叠加、南北差异拉大……世界怎么了,我们怎么办?这个摆在全人类面前的时代之问,迫切需要解答。
自2017年以来,中国国家主席习近平三次在达沃斯论坛发表演讲和致辞,从历史和哲学高度,阐释中国的经济全球化主张和构建人类命运共同体理念,深刻回答时代之问。深邃的思想穿越时空,愈发闪耀出真理的光芒,在大变局、大变革中愈发凸显引领的力量,在全球激发久久回响。
2023年刚开年,世界银行发布新一期《全球经济展望》报告,认为全球经济正“危险地接近陷入衰退的程度”。
放眼当今世界,多国滞胀的风险、多地冲突的硝烟、气候变化的危害、大国金融政策的负面外溢……全球焦点、热点、难点问题层出不穷,贫穷、分裂、动荡有增无减。
怎么看?“当今世界正在经历百年未有之大变局。这场变局不限于一时一事、一国一域,而是深刻而宏阔的时代之变。”——习近平主席洞悉时代之变,一语点明当今世界大势的根本特征。
怎么办?“世界上的问题错综复杂,解决问题的出路是维护和践行多边主义,推动构建人类命运共同体。”——习近平主席把握历史规律,展现信心勇气,为世界共迎挑战指明方向。
纵观历史,人类社会正是在战胜一次次考验中成长、在克服一场场危机中发展。只要在历史前进的逻辑中前进、在时代发展的潮流中发展,我们就能在危机中育新机、于变局中开新局,共同汇聚起战胜困难的强大力量。
从“充分利用一切机遇,合作应对一切挑战”,到“人类只有一个地球,人类也只有一个共同的未来”,到“各国不是乘坐在190多条小船上,而是乘坐在一条命运与共的大船上”……习近平主席在达沃斯论坛上生动真诚的话语,传递出一个鲜明主张:“团结就是力量,分裂没有出路。”
今年的达沃斯论坛年会以“在分裂的世界中加强合作”为主题。对习近平主席的主张,世界经济论坛总裁博尔格·布伦德深表认同。他说,应对全球性问题的出路是全球性解决方案。“中国坚定推动自由贸易,为团结各方发挥了重要作用。”
展望疫情后的世界,世界经济论坛常务董事萨迪亚·扎希迪有些忧心忡忡:疫情和地缘政治冲突将对世界经济造成深远影响,可能使过去多年的努力成果损失殆尽。
“如何建设疫后世界?”习近平主席在2022年世界经济论坛视频会议上的发问,道出各国人民的共同关切。
摆脱疫情阴霾、合力走出危机、实现经济复苏是各国人民的普遍心声。然而,世界范围内“脱钩”“断链”的噪音、杂音依然不绝于耳。那些以邻为壑、搞零和博弈者,打造“小院高墙”“平行体系”者,搞封闭排他的“小圈子”者,掣肘世界经济复苏,让经济全球化遭遇逆流、险滩。
经济全球化何去何从?习近平主席在达沃斯论坛上作出明确回答:“世界经济的大海,你要还是不要,都在那儿,是回避不了的。想人为切断各国经济的资金流、技术流、产品流、产业流、人员流,让世界经济的大海退回到一个一个孤立的小湖泊、小河流,是不可能的,也是不符合历史潮流的。”
2022年1月,习近平主席在2022年世界经济论坛视频会议上再次强调:“经济全球化是时代潮流。大江奔腾向海,总会遇到逆流,但任何逆流都阻挡不了大江东去。动力助其前行,阻力促其强大。”
“大海”“大江”,浩浩荡荡。和平、发展、合作、共赢的世界大势,不可阻逆。
坚持拆墙而不筑墙、开放而不隔绝、融合而不脱钩,推动构建开放型世界经济,才能将世界经济带出低谷。
大道至简,实干为要。无论是服贸会、广交会,还是消博会、进博会,场场人气满满、佳绩连连,中国主动与世界分享发展机遇,“投资中国就是投资未来”已成为普遍共识。外资准入负面清单持续缩减,海南自贸港扬帆起航,陆海新通道加快推进,内外联动、东西互济的全面开放新格局正在形成。从亚洲到欧洲,从非洲到拉美,中国“一带一路”项目高质量发展不断取得新成效,惠及各国民众。
“始终支持经济全球化”“坚定实施对外开放基本国策”“推进高质量共建‘一带一路’”“进一步融入区域和世界经济,努力实现互利共赢”——习近平主席反复宣示,开放的中国,始终以自身新发展为世界提供新机遇,始终站在历史正确的一边。
当今世界,两种场景同时上演:一边是粮食和能源价格上涨,加速“出产”亿万富豪,资源和财富继续向少数人集中;另一边则是全球人类发展指数连续两年下降,数亿人遭遇饥饿、贫困等生存危机。联合国秘书长古特雷斯感叹:人类正日益分裂。
南北鸿沟继续拉大,发展断层、技术鸿沟等问题更加突出,越来越多的人开始思考:世界需要什么样的发展?
“大道之行也,天下为公。”习近平主席2017年在达沃斯论坛年会上强调,要让发展更加平衡,让发展机会更加均等、发展成果人人共享,就要完善发展理念和模式,提升发展的公平性、有效性、协同性。
2021年9月,习近平主席在第76届联合国大会一般性辩论上提出全球发展倡议,呼吁国际社会关注发展中国家面临的紧迫问题。全球发展倡议,坚持发展优先,坚持以人民为中心,坚持普惠包容,坚持创新驱动,坚持人与自然和谐共生,坚持行动导向。这是中国推动构建人类命运共同体的又一生动实践,为破解发展难题贡献了中国智慧和中国方案。
“各国一起发展才是真发展,大家共同富裕才是真富裕。”“只有解决好发展不平衡问题,才能够为人类共同发展开辟更加广阔的前景。”
谋度于义者必得,事因于民者必成。全球发展倡议,得到国际社会热烈响应。联合国秘书长古特雷斯说,这一倡议正当其时,联合国予以明确支持并愿与中国就此开展合作,同各国一道推进落实。目前,已有100多个国家和多个国际组织支持倡议,近70个国家加入“全球发展倡议之友小组”,全球共谋发展的力量在不断壮大。
“我们是同处一个星球的人类命运共同体。”世界经济论坛创始人克劳斯·施瓦布在其思考疫后时代走向的著作中这样写道。
“我们今天所作的每一个抉择、采取的每一项行动,都将决定世界的未来。”一次次深刻阐述,一次次真诚呼吁,习近平主席在达沃斯论坛发出的声音穿越时空,为解决人类面临的共同问题贡献智慧与力量,为变乱交织的世界提供宝贵的确定性和稳定性。新时代中国将与世界上一切进步力量一道,坚定维护和践行多边主义,向着构建人类命运共同体的正确方向,让和平与发展的阳光普照大地,携手开创更加美好的未来。
策划:倪四义、李拯宇
监制:冯俊扬、常爱玲
统筹:谢鹏、韩墨、傅云威、闫珺岩、焦旭锋
主笔:乔继红、宿亮、陈杉
记者:陈俊侠、陈斌杰、谢照、李超、王亚光、许缘、邓仙来、黎华玲、谢江
编辑:韩梁、赵嫣、张远、孙浩、刁泽
摄影:高磊
视觉:赵丹阳、洋葱画视
后期:马发展、相昌盛
新华社国际部、新媒体中心联合制作
新华社国际传播融合平台出品
(文图:赵筱尘 巫邓炎)